踏面制動單元組裝試驗問題研究

唐虎（時代新材料科技股份有限公司，湖南 株洲 412000）

?

踏面制動單元組裝試驗問題研究

唐虎
（時代新材料科技股份有限公司，湖南 株洲 412000）

摘要：研究了鐵路常用踏面制動單元試驗中常見問題及解決辦法。

關鍵詞：踏面制動單元；試驗；間隙調整動作

人為地使列車減速或阻止其加速叫做制動。為了施行制動而在軌道車輛上裝設的由一整套零部件組成的裝置成為制動裝置。地鐵動車組的制動系統由風源裝置、制動控制裝置、基礎制動執行裝置構成。空氣制動力通過基礎制動裝置轉換為制動力作用在軸對或制動盤上，最終實現列車的減速或停車。踏面制動單元一般應用在時速在100km/h以下的列車上，現在我公司提供的帶停放的踏面制動單元和不帶停放的踏面制動單元兩種產品均運用在在建的地鐵線路上。經過部門所有人的共同努力，我們的產品越來越成熟，但在踏面制動單元的組裝試驗過程中也出現了各種各樣的問題，本文將對制動后無間隙調整動作的問題做分析解決。

一、踏面制動單元的功能

踏面制動是將經制動控制裝置輸出的制動空氣壓力轉換為制動力通過閘瓦作用于車輛輪對輪緣面上的制動方式。制動時閘瓦壓緊車輪輪緣，產生制動力，將車輛運行動能通過輪、瓦間的摩擦變成熱能，最終逸散出去。

由于摩擦產生的損耗會使閘瓦變得越來越薄，由此閘瓦與車輪間距就會變大。踏面制動單元內集合了間隙調整裝置，可以根據閘瓦的磨耗自動調整閘瓦與車輪間距，保持閘瓦與車輪間距的固定不變。

二、踏面制動單元的特點

1.重量輕,體積小,安裝方便；

2.輸出力大,制動率調整方便；

3.閘調器動作準確,性能可靠；

4.采用了自動調整閘瓦位置的閘瓦托結構,防止絲杠彎曲或變形；

5.采用全密封結構,防塵、防雨,并可延長使用壽命。

三、踏面制動單元工作原理分析

以不帶停放的踏面制動單元為例，結構圖如圖（1）所示：

四、閘瓦間隙正常時的運動原理

（一）制動狀態。

制動時空氣壓力P進入制動缸，克服活塞復原彈簧的反作用力，推動活塞向下移動，并推動軛及推力襯套，向前移動，推動閘瓦托，使閘瓦壓在車輪上產生制動作用。

當制動時，推力襯套移動，在螺桿和閘瓦向前移動的情況下，后引導螺母及齒座向前移動距離A，此距離為閘瓦與車輪踏面的正常間隙，此時，閘瓦與車輪踏面剛接觸。

在氣壓作用下，活塞繼續向下移動，推力襯套也繼續向前移動時，在制動缸輸出力的作用下，壓縮離合器彈簧，直至將制動環壓緊。此時，由于制動環夾緊，進而使后引導螺母不能轉動。在制動過程中，閘瓦如果磨耗f距離，螺桿組成就繼續向前移動f距離，從而使引導螺母與齒座間產生間隙，此時，螺桿組成共移動距離為A+f。

（二）緩解狀態。

緩解時，空氣壓力P由制動缸排出，在活塞復原彈簧反力的作用下，推動活塞向上移動，在推力襯套復原彈簧力的作用下，推力襯套向后移動，并帶動軛向后移動，在推力襯套向后移動過程中，間隙調整器動作，同時使閘瓦離開車輪，使踏面制動單元處于緩解位。

緩解時，在緩解彈簧反力的作用下，推力襯套帶動螺桿迅速后退，使閘瓦離開車輪踏面。在作用力消除情況下，制動環松開，引導螺母鎖緊解除，使之可以轉動。此時，由于閘瓦已磨損了f，引導螺母與彈簧套之間仍具有f距離。在推力襯套向后移動過程中，在引導彈簧反力作用下，引導螺母旋轉，直至后引導螺母與彈簧套齒座接觸并嚙合，使后引導螺母復位。此時，后引導螺母與螺桿組成之間相對移動了f距離，此距離正好為閘瓦磨耗厚度。

當繼續緩解時，引導螺母與彈簧套同時在調整后蓋溝槽內移動A距離，并與調整后蓋接觸。由于前調整螺母在制動時，隨螺桿向前移動了與閘瓦磨耗厚度相等的距離f。

當繼續緩解時，由于推力襯套向后移動，使調整螺母與鎖緊墊圈脫開，在前調整彈簧反力作用下，調整螺母在螺桿組成上旋轉，致使調整螺母齒與鎖緊墊圈接觸并嚙合。此時，使螺桿向前伸長了與閘瓦磨耗量f相同的距離。前調整螺母與齒的復位嚙合，使螺桿牢固旋和，能夠傳遞下次制動輸出力。此次制動與緩解過程，自動補償了閘瓦磨耗引起的閘瓦間隙過大，保持了閘瓦與車輪踏面的正常間隙。

五、組裝試驗中故障描述與分析解決

試驗過程中發現有一些踏面制動單元的間隙調整功能沒有起到作用或間隙調整量過小。放慢給氣速度觀察發現制動過程開始之初，推力襯套要比螺桿早伸出來一些，也就是說推力襯套與螺桿沒有一起運動。而在緩解過程要結束時，螺桿沒有調整量。通過對閘調器原理的分析，我們知道螺桿的運動只受到前后調整螺母與螺桿的影響，所以問題可能出在這兩個螺母和螺桿身上，有可能是前后調整螺母不旋轉造成的沒有間隙調整。由上面的運動分析可知，由于推力襯套比螺桿早伸出，可知螺桿在剛開始時不受力，即調整螺母與鎖緊墊圈之間存在間隙B。正常情況下不應該存在此間隙，調整螺母在前次調整時應該旋回，現在調整螺母沒有旋回，可知調整螺母受到一個向前的作用力與前彈簧平衡，即螺桿與前調整螺母間配合出現問題，螺母不能自由旋轉。由于是螺母與螺桿的配合出現問題，所以我們取出調整螺母并更換上一個新的調整螺母，重新組裝后，問題得到解決。

中圖分類號：U264.91

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）04-0282-01